Hi，大家好！经过前几次的学习，我们知道了如何让LED神灯进行各种闪烁。在学习的过程中，了解到Arduino的基础知识。单从知识构成来说，我们学习了如何向电器元件发送信号，比如向LED发送的各种闪烁的模拟信号和数字信号。接下来呢，我们将试着挑战一下如何获取电器元件的输入信号。
嗯，这一次我们先试着获取电器元件输入的数字信号。为了完成此次学习，我们需要从硬件和软件两方面做如下准备。
硬件方面
image.png

具体包括如下：

  • Arduino UNO电路板（1块）
  • 面包板（1块）
  • 10k电阻（1个）
  • 按键开关（1个）
  • 面包线（3根）
猛然看来，比起前几次来说，一下子多出来不少部件呢！几个部件都不复杂，简单做个介绍。以此图为例，左上方是面包板，是用来连接复杂电路的，以左边E和F行号为界线，分为上半部分和下半部分，这两部分互不连通。上下两部分的横向引脚互不连通，纵向引脚处于连通状态。在用面包板连接电路时。
紧挨着面包板的右侧是10k的电阻，这个不必细说，很简单的元器件。再向右看是一个按键开关，这次要获取的数字信号，就是这个部件发出的。最右侧是面包线，可以看作是普通的导线。下面中间的那个电路板自然是Arduino UNO了，之前就已经介绍过，这里不必多说。
好！这次用到的硬件就这些。
软件方面Arduino官方提供的IDE，和之前一样。

// 定义2号引脚为按键插入引脚
  • int pushButton = 2;
  • // 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
  • void setup() {
  •   // 开启串行通信，并设置其频率为9600。
  •   // 如果没有特别要求，此数值一般都为9600。
  •   Serial.begin(9600);
  •   // 设置2号引脚为信号输入引脚
  •   pinMode(pushButton, INPUT);
  • }
  • // 系统调用，无限循环方法
  • void loop() {
  •   // 读取按键输入针脚的信号值，
  •   // 将其存入buttonState变量。
  •   int buttonState = digitalRead(pushButton);
  •   // 将获取的数字信号值打印到串口显示
  •   Serial.println(buttonState);
  •   // 每次循环之间，延时一毫秒执行
  •   delay(1);
  • }
  • 复制代码
    好的！需要准备的东西就这些。下面就开始动手啦！！

    按照图中所示，将我们准备的元器件连接好。这里有两点需要注意，第一点是开关按键是长方形的，所以要注意插入面包板时的方向。第二点是面包板上下两部分的引脚连通性，横向是不连通的，纵向是连通的。
    下面是最后一步！
    添加几行代码最后，我们还需要加入几行代码，来获取按键输入的数字信号。
    首先，像之前一样，新建一个项目窗口。

    代码就这么多！这次又出现了几个新面孔，下面做一个介绍。Serial.begin方法的作用是设置串行通信的频率。这里注意一下pinMode方法的第二个参数，在前面几次点亮LED神灯的教程里，这里都是OUTPUT，这次设置的是INPUT，作用与之前相反。之前是对LED设置状态，属于输出值，这里是从按键获取状态，属于输入值。digitalRead顾名思义，调用时输入一个引脚号，可读取这个引脚输入的信号。Serial.println方法将数值打印到串口进行显示。
    数一数，这次程序中出现的新面孔，一共只有三个！So easy！最后只需要将程序烧入Arduino即可。

    image.png

    烧入方法点击上图中，标有向右指向的箭头图标，即可自动完成从编译到烧入整个过程。如果不出意外，此时程序已经烧入Arduino。单击上图最右侧的放大镜图标，打开串口调试窗口。此时窗口正在不停的输出数字0，按下Arduino电路板上的按键按钮，如果一切正常，数字0会变为1。

    图片来源：Arduino串口调试窗口
    松开按键，输出的数字变为0，按下变为1。
    总结至此整个挑战完成！此时就可以获取到Arduino上电器元件的操作状态。通过这次学习，我们可以获取到电器元件所输入的数字信号。当元器件状态改变时，我们可以近乎实时的获取到元器件的当前状态。这为我们以后通过元器件控制其他电气设备提供了一种可能。
    下期预告这一次，虽然我们可以获取到按键开关的输入状态。但按键开关的输入状态属于数字信号，属于非连续信号。当需要进行连续渐变控制的时候，数字信号就会显得力不从心。下一次，我们将再接再厉，挑战一下如何获取元器件输入的模拟信号！学完之后，我们就可以通过连续信号对渐变状态进行控制！